전산응용건축제도기능사 필기 시험 요약 노트 4 - 건축 재료의 특성과 용도

Ⅳ. 각종 건축재료의 특성과 용도

1. 목재

    (1) 목재의 특성

  1) 목재 일반

① 변재 : 비중이 작고 강도가 작으며 신축성이 크다.

     심재 : 비중이 크고 강도가 크며 신축성이 작아 건축재료로 품질이 우수하다.

② 목재의 구분

 가. 춘재 : 봄과 여름에 자란 부분으로 세포가 얇으며 목질이 유연하다

 나. 추재 : 가을과 겨울에 자란 부분으로 세포가 두껍고 목질이 단단하다.

③ 벌목 : 가을과 겨울에 한다. 날씨가 건조하여 수분이 적어지므로 벌목 후 건조가 쉽고 무게가 가벼워 운반하기 쉽다.

생나무를 건조하면 함수율 30%에서부터 강도가 증가한다.

④ 목재의 흠

 가. 옹이 : 줄기와 가지가 교차되는 곳이다.

 나. 썩정이 : 벌목이나 운반 중 생긴 상처가 변색되거나 부패균으로 썩어 섬유조직이 분해되는 것이다.

 다. 껍질박이 : 수목이 성장하는 중에 나무껍질이 파고들어간 상태이다.

 라. 갈라짐 : 수축이 되어 내부가 갈라지는 현상이다.

 마. 송진구멍 : 제재목의 송진이 나오는 구멍이다.

⑤ 목재 결에 의한 용도

 가. 곧은결재 : 구조재로 사용한다.

 나. 널결재(무늬결) : 장식재로 사용한다.

  2) 목재의 장점과 단점

① 장점 : 자연친화적, 내장재로 사용될 경우 피톤치드의 분비로 사람에게 이로운 영향을 준다.

가볍고 절단 및 가공이 쉬워 다양한 구조를 만들수 있다. 

비중에 비해 강도가 우수해서 구조재로 널리 사용된다.

화학성분, 염분에 강하고 열전도율과 열팽창률 작다.

외관이 아름답고 재질의 촉감이 부드럽다.

② 단점 : 착화점이 낮아 화재 위험이 크다. 흡수성이 커서 기후에 따라 변형되기 쉽고, 부패가 잘 된다.

재질, 방향, 종류에 따라 강도가 다르며, 충해와 풍화에 의해 내구성이 저하된다.

  3) 목재의 성질

① 함수율 : 목재의 강도에 반비례한다. 구조재 15% 이하, 수장 및 가구재 10%

② 비중 : 목재 비중 1.54로 강도와 비례한다.

③ 공극률 : 전체 용적에서 공기가 포함된 비율이다.

④ 강도 : 함수율이 낮을수록 강도가 증가한다. 

섬유포화점 이하로 건조되면 강도가 증가한다. 심재가 변재보다 강도가 크다.

목재의 인장강도는 콘크리트보다 크다.

목재의 비중과 강도는 비례한다. 인장강도>압축강도

목재에 옹이, 썩정이, 껍질박이 등 흠이 발생된 부분은 강도가 저하된다.

⑤ 목재의 연소

가. 인화점 : 180℃. 목재 가스에 불이 붙는 온도이다.

나. 착화점 : 260~270℃. 불꽃이 발생하여 착화되는 온도이다.

다. 발화점 : 400~450℃. 자연발화되는 온도이다.

    (2) 건조

    - 벌목한 목재는 건조하여 사용해야 한다.

    - 부식 방지, 변형 방지, 강도 증대, 하중 감소가 목적이다.

  1) 자연 건조 : 옥외에 쌓아 자연적으로 건조하는 방식이다. 시간이 많이 걸리고 쉽게 변형되는 단점이 있다.

  2) 인공 건조 : 건조실에 목재를 쌓아놓고 저온과 고온으로 조절하여 건조하는 방식이다.

① 증기법 : 건조실을 증기로 가열하여 건조하는 방식이다.

② 열기법 : 건조실 내의 공기를 가열하여 건조하는 방식이다.

③ 훈연법 : 연기를 사용해서 건조하는 방식이다.

④ 진공법 : 고온, 저압 상태에서 수분을 빼내어 건조하는 방식이다.

    (3) 방부처리

    - 썩게 하는 균을 사멸하거나 발육을 저지하는 약제를 목재에 주입하여 오랜 시간 썩지 않게 유지하는 방식이다.

  1) 유용성 방부제의 종류

: 크레오소트, 판타클로로페놀, 콜타르, 아스팔트, 페인트

  2) 방부제 처리법

① 도포법 : 건조시킨 후 솔로 바르는 방법이다.

② 침지법 : 방부 용액에 일정 시간 담그는 방법이다.

③ 상압주입법 : 상온에 담그고 다시 저온에 담그는 방법이다.

④ 가압주입법 : 통에 방부제를 넣고 가압시키는 방법이다.

⑤ 생리적 주입법 : 벌목 전 나무뿌리에 약품을 주입시키는 방법이다.

    (4) 목재의 용도

  1) 합판 : 3, 5, 7장 등 홀수로 90도로 교차하면서 겹쳐대서 만든다.

① 로터리 베니어 : 회전시켜 만드는 로터리 방식이 생산율이 높으므로 가장 많이 사용한다.

② 소드 베니어 : 얇게 톱으로 켜내는 방식으로 무늬를 아름답게 만들 수 있다.

③ 합판의 특징

- 품질이 판재보다 균질하다. 잘 갈라지지 않고 방향에 따른 강도 차이가 작다.

- 팽창과 수축이 적고 큰 면적의 판을 만들기 쉽다. 저렴한 가격으로 아름다운 무늬를 만들 수 있다.

  2) 파티클보드 : 작은 나무 부스러기 등 목재섬유를 방향성 없이 열을 가해 성형한 판재이다.

- 강도에 방향성 없고 변형 쉬우며 방부성과 방화성이 높다. 흡음성과 열 차단성이 우수하다.

- 두께를 자유롭게 만들 수 있고 강도가 크다. 표면이 평활하고 균질한 판을 대량으로 만들 수 있다.

  3) 섬유판 : 목재의 톱밥, 대팻밥 등 식물성 재료를 펄프로 만들어 접착제와 방부제 등을 첨가해 만드는 것이다.

① 연질섬유판 : 건축 내장재, 보온재로 사용한다.

② 경질섬유판 : 판의 방향성을 고려할 필요가 없으며 내마모성이 우수하다.

  4) 코르크판 : 코르크 나무의 껍질을 원료로 가열·가압해 만든다.

- 탄성, 단열성, 흡음성이 우수하다.

- 흡음성이 우수해 음악제작 및 감상실, 방송실 등의 마감재와 단열이 필요한 공간에 사용한다.

  5) 기타 수장재료

① 코펜하겐 리브 : 자유로운 곡선형태를 리브로 만든 것이다.

강당, 극장 등에서 벽이나 천장의 음향 조절에 사용한다.

② 플로어링 널 : 이어붙일 수 있도록 쪽매 가공을 해서 마룻널로 사용한다.

③ 집성목재 : 단판을 섬유방향과 평행하게 여러 장 붙여 접착한 판으로 강도를 인위적으로 조정할 수 있고 응력에 필요한 큰 단면과 아치 같은 굽은 모양을 만들 수 있다.

④ 인조목재 : 톱밥, 대팻밥, 나무찌꺼기 등을 분쇄하여 고열·고압으로 만든 견고한 판이다.

 

2. 석재

    (1) 석재 일반

  1) 석재의 장단점

- 장점 : 압축강도 크다, 불연성, 내구성, 내마멸성, 내수성 크다. 많은양을 생산할 수 있으며 무늬가 다양하고 아름답다.

- 단점 : 비중이 커서 무거우며 가공하기 어렵다. 길고 큰 부재를 얻기가 어렵다. 압축강도에 비해 인장강도가 약하다. 내화도가 낮아 고열에 약하다.

  2) 석재의 구분

① 화성암계 : 화강암, 안산암, 현무암

② 수성암계 : 응회암, 사암, 석회암, 절판암

③ 변성암계 : 대리석, 트래버틴, 사문암

  3) 석재의 가공

: 혹두기(쇠메) - 정다듬(정) - 도드락다듬(도드락망치) - 잔다듬(날망치) - 물갈기(숫돌)

    (2) 석재의 성질과 용도

  1) 성질 : 석재의 비중은 기건상태를 표준으로 한다. 비중이 클수록 압축강도가 크다. 인장강도는 압축강도의 1/10~1/20

압축강도는 화강암>대리석>안산암>사암. 응회암과 안산암은 내화도가 높고 화강암은 내화도 낮다.

  2) 용도

① 대리석 – 내장재, 실내장식재

② 사문암 – 내장재, 장식재

③ 석회암 – 시멘트 원료

④ 점판암 – 지붕재

⑤ 트래버틴 – 외장재

⑥ 화강암 – 구조재, 내장재, 외장재

⑦ 안산암 - 외장재

    (3) 각종 석재의 특성

  1) 화강암 : 압축강도가 1500kg/㎠로 석재 중 가장 커서 구조재로도 사용한다. 내화도가 낮다.

풍화나 마멸에 강해 내장재와 외장재로 사용한다. 표면에 바탕색과 반점이 있어 아름답다.

  2) 안산암 : 종류가 다양하고 가공이 용이해 조각용으로 많이 사용한다. 내화도 높다.

  3) 사암 : 내화성과 흡수성 크고 가공하기 쉽다. 구조재로 사용할 수 있다.

  4) 응회암 : 강도와 내구성 작아 구조재로 사용하면 안된다. 내화성이 좋고 가공이 용이해 조각용으로 사용할 수 있다.

  5) 석회암 : 퇴적암으로 주성분은 탄산석회이다. 석회나 시멘트의 주원료로 사용한다.

  6) 현무암 : 검은색, 암회색으로 석질이 견고하여 구조재로 사용한다. 암면의 원료로 사용한다.

  7) 대리석 : 석질이 치밀하고 견고하며 주성분은 탄산석회이다. 다양한 색과 무늬를 나타내어 아름답다. 갈아내면 광택이 생겨 장식재와 마감재로 사용할 수 있다. 산과 알칼리 성분에 취약하다.

  8) 트래버틴 : 다공질이며 석질이 균일하지 않다. 암갈색을 띠는 무늬가 있어 특수 장식재로 사용한다.

  9) 인조석 : 대리석과 화강석 등 색과 무늬가 좋은 석재의 종석과 시멘트, 안료 등을 반죽해 만든 석재이다.

  10) 테라초 : 인조석의 종류로 대리석의 쇄석을 사용해 대리석과 유사한 색과 무늬가 나타나 마감재로 사용한다.

  11) 암면 : 안산암, 사문암 등의 원료를 고열로 녹여 솜처럼 만든 것으로 흡음재, 단열재, 불연재로 사용한다.

 

3. 벽돌과 블록

    (1) 벽돌

  1) 벽돌의 크기

① 시멘트 벽돌(콘크리트 벽돌) : 벽돌 표준형 크기는 190×90×57mm이다.

1.0B의 B 는 벽돌(Brick)의 약자. 1.0B=190 / 1.5B=280 / 2.0B=380

② 내화벽돌 : 높은 온도로 구워낸 벽돌로 굴뚝, 벽난로 등에 사용한다. 크기는 230×114×65mm이다.

  2) 벽돌쌓기의 재료

① 시멘트 벽돌(콘크리트 벽돌) : 시멘트 모르타르를 사용한다.

② 내화벽돌 : 내화점토를 사용한다.

  3) 벽돌의 줄눈 : 벽돌을 쌓은 후 치장을 목적으로 모양을 내어 마감한다.

: 평줄눈, 민줄눈, 오목줄눈, 빗줄눈, 내민줄눈, 볼록줄눈

  4) 벽돌의 특성

① 벽돌의 재질 : 점토 벽돌의 재질은 흡수율과 압축강도를 시험한다. 흡수율은 낮을수록 좋다

② 점토벽돌의 종류 : 압축강도 크고 흡수율이 낮은 순서대로 1종, 2종, 3종으로 분류한다.

③ 적벽돌 : 1종 적벽돌 압축강도는 20.6N/㎟ 이상이다.

  5) 기타 벽돌

① 다공질 벽돌 : 점토에 톱밥, 분탄 등을 섞어 구운 벽돌이다. 방음성이 우수하며 톱을 사용한 가공과 못치기가 가능하다.

② 과소품 벽돌 : 점토벽돌을 지나치게 구운 벽돌이다. 흡수율 작고 강도 우수하다. 장식용으로 사용한다.

③ 이형벽돌 : 특수 용도를 목적으로 모양을 다르게 만든 벽돌이다.

④ 검정벽돌 : 불완전연소로 구워 색이 검게 된 벽돌이다.

⑤ 포도벽돌 : 바닥 포장용 벽돌이다.

⑥ 공중벽돌 : 속이 비어 있는 벽돌로 단열, 방음 등의 목적으로 사용되는 벽돌이다.

    (2) 블록

  1) 일반적으로 사용되는 블록은 BI형이다.

  2) 블록의 치수 : 390×190×100mm, 390×190×150mm, 390×190×190mm

 

4. 시멘트와 콘크리트

    (1) 시멘트

  1) 시멘트 일반

① 성분과 원료 : 성분은 석회, 규사, 알루미나이며, 원료는 석회석을 주원료로 점토, 석고를 혼합하여 만든다.

② 비중 : 성분, 종류 등에 따라 3.05~3.15

③ 단위용적중량 1500kg/㎥, 1포 무게 40kg이다.

④ 분말도 : 시멘트 가루의 입자 크기를 말한다. 입자가 고운 것을 분말도가 높다고 한다.

- 분말도가 높으면 시공연도가 좋고 재료 분리 현상이 감소한다.

수화반응이 빨라 조기강도가 높고 풍화되기 쉽고 수축균열이 크다.

  2) 시멘트의 보관

- 지상에서 높이 30cm 이상 마루판 위에 보관해야 하며 쌓을 수 있는 최대 높이는 13포이다.

- 보관한 지 3개월 이상 경과되면 테스트 후 사용해야 하며, 시멘트가 들어온 순서대로 사용해야 한다.

  3) 시멘트의 응결과 경화

- 시멘트는 1시간 이후부터 굳기 시작해 10시간 이내에 응결이 끝난다.

- 시멘트 응결에 영향을 주는 요소 : 분말도 높을수록 빠르다. 알루민산3석회 성분이 많을수록 빠르다.

온도가 높을수록 빠르다. 수량이 적을수록 빠르다.

- 시멘트 경화를 촉진하기 위해 염화칼슘을 사용하며, 많은 양의 염화칼슘을 사용하면 철근이 부식된다.

  4) 시멘트 시험법

① 비중시험 : 르샤틀리에 비중병을 사용한다.

② 분말도 시험 : 브레인법을 사용한다.

③ 안정성 시험 : 오토클레이브 팽창도 시험을 한다.

    (2) 시멘트의 종류

  1) 시멘트의 분류

① 포틀랜드 시멘트 : 보통포틀랜드시멘트, 조강포틀랜드시멘트, 중용열포틀랜드시멘트, 백색포틀랜드시멘트

② 혼합 포틀랜드 시멘트 : 고로시멘트, 플라이애시시멘트, 포졸란시멘트

③ 특수 시멘트 : 알루미나시멘트, 팽창시멘트

  2) 종류에 따른 시멘트 특징

① 보통 포틀랜드 시멘트 : 보편적으로 가장 많이 사용되는 시멘트이다.

② 조강 포틀랜드 시멘트 : 보통포틀랜드시멘트에 비해 규산3칼슘 성분이 많이 경화 빠르고 조기강도가 우수하다.

재령 7일에 보통포틀랜드시멘트의 28일 강도를 나타낸다.

③ 중용열 포틀랜드 시멘트 : 발열량 작아 조기강도는 저하되나 장기강도가 우수한 시멘트이다.

방사선 차단, 내수성, 내화학성, 내식성이 우수해서 댐, 항만, 해안공사에 사용한다.

④ 백색 포틀랜드 시멘트 : 백색점토 사용해 백색이다. 건축물 내부, 외부의 도장 및 마감용으로 사용한다.

⑤ 고로 시멘트 : 선철 부산물과 포틀랜드 시멘트 혼합해 만든 시멘트이다. 수축과 균열이 적고 해수저항성이 크다.

응결이 서서히 진행되어 조기강도는 낮지만 장기강도가 우수하다.

⑥ 플라이애시 시멘트 : 플라이애시를 혼합해 만든 시멘트로 수화열이 적고 장기강도가 우수하다.

수밀성 크고 워커빌리티가 우수하다.

⑦ 포졸란 시멘트 : 포졸란을 혼합해 만든 시멘트이다.

⑧ 알루미나 시멘트 : 알루미나, 생석회가 주성분으로 조기강도가 매우 우수하다.

재령 1일 만에 보통 포틀랜드 시멘트의 재령 28일 강도와 동일한 강도를 나타낸다.

⑨ 팽창 시멘트 : 타설 후 굳으면서 팽창되는 시멘트로 수축과 균열 방지 목적으로 사용한다.

  3) 시멘트 제품

① 슬레이트 : 시멘트, 모래, 석면 등을 혼합하여 압력을 가해 성형한 판이다. 지붕재료로 사용한다.

② 테라초 : 시멘트, 대리석의 쇄석을 혼합해 만든 인조석으로 표면을 갈아 광택을 내어 사용한다.

③ 리그노이드 : 마그네시아 시멘트에 탄성재 등을 혼합해 만든 것으로 바닥 포장재로 사용한다.

④ 퍼티재료 : 시멘트에 다양한 충전재를 혼합해 만든 것으로 퍼티용 제품으로 사용한다.

⑤ 두리졸 : 폐목재를 혼합하여 만든 시멘트판으로 바닥, 벽, 천장 구조물에 사용한다.

    (3) 콘크리트

  1) 콘크리트의 특성

① 장점 : 압축강도 및 방청성, 내화성, 내구성, 내수성, 수밀성이 우수하다.

철근과 철골 접착력이 매우 우수하여 구조용으로 광범위하게 사용한다.

② 단점 : 자체 무게가 크고 인장강도가 압축강도에 비해 낮다.

경화과정에서 수축에 의해 균열이 발생되기 쉽다.

③ 단위용적 중량 : 무근콘크리트 2.3t/㎥, 철근콘크리트 2.4t/㎥

④ 설계기준 : 콘크리트의 설계기준강도는 타설 후 28일(4주) 압축강도로 한다.

  2) 골재 : 잔골재와 굵은골재로 구분

① 골재의 품질 : 골재강도는 시멘트풀 최대 강도 이상의 것을 사용해야 한다. 모양은 구형, 표면이 거친 것이 좋다.

잔골재와 굵은골재가 혼합된 것이 좋다. 진흙이나 불순물 포함되지 않은 것이 좋다.

공극률은 30~40% 정도가 적당하며 염분이 포함된 모래를 사용하면 부식의 우려가 있다.

② 골재의 구분

가. 체가름 시험 : 체 80, 40, 20, 10, 5, 2.5, 1.2, 0.6, 0.3, 0.15mm 사용한다.

나. 잔골재 : 5mm 체에 85% 이상 통과하는 골재이다.

다. 굵은골재 : 5mm 체에 85%% 이상 남는 골재이다.

③ 골재의 함수율

: 절건상태 - 기건상태 - 포화상태 - 습윤상태

┖ 기건함수량 ┚┖ 유효함수량 ┚

┖------- 흡수량 -------┚ ┖- 표면수량 -┚

┖-------------------- 함수량 -----------------┚

④ 골재의 입도 : 입도는 모래, 자갈이 고르게 섞인 정도를 말한다. 입도가 좋다는 것은 다양한 크기의 골재가 빈틈

없이 채워진 상태이다. 입도에 따라 콘크리트 워커빌리티, 내구성, 강도가 달라질 수 있다.

  3) 물시멘트비

① 물시멘트비 (W/C) : 물의 무게 / 시멘트 무게

② 워커빌리티 (시공연도) : 콘크리트를 배합하여 운반에서 타설까지의 시공성을 말한다.

워커빌리티의 측정은 슬럼프시험을 가장 많이 사용한다.

③ 강도 : 물시멘트비가 클수록 콘크리트 강도가 낮아진다.

④ 배합설계 : 콘크리트에 필요한 소요강도를 갖추기 위해 혼화재료 비율과 배합, 비빔방법 등을 정하는 것이다.

  4) 콘크리트의 혼화제 : 적은 양을 사용하여 용적에 포함되지 않는 약품이다.

① AE제 : 콘크리트 내부에 작은 기포를 만들어 작업의 효율성을 높이고 동결융해를 막기 위해 사용한다.

화학작용에 대한 저항성이 커지며 콘크리트의 강도가 저하되고 철근과의 부착력도 떨어진다.

(효과) 워커빌리티 향상, 단위수량 감소, 내구성 증가, 동결융해 저항성 향상, 기포 증가에 따른 강도가 감소한다.

② 기포제 : 콘크리트 무게를 가볍게 한다. 단열성과 내화성을 증대시킨다.

③ 방청제 : 염분으로 인해 철근이 부식되는 것을 막기 위해 사용한다.

④ 경화촉진제 : 열을 내어 콘크리트의 경화를 촉진시키는 것을 목적으로 염화칼슘을 사용한다.

염화칼슘은 시멘트 중량의 1~2%를 사용한다. 과도하게 사용하면 철근이 부식되고, 워커빌리티가 저하된다.

⑤ 기타 재료 : 수밀성 높이는 방수제, 색을 내는 착색제, 사용량 많아 용적에 포함되는 포졸란, 플라이애시 등의 혼화재 등이다.

  5) 경화과정

① 보양 : 콘크리트를 타설한 뒤 적정온도에서 충분한 수분을 공급하고 진동을 방지하는 것이다.

② 레이턴스 : 보양시 콘크리트 표면에 발생하는 얇은 막을 형성한 층이다. 콘크리트를 이어서 부을 때 레이턴스를 제거해야 한다.

③ 크리프 : 시간이 경과함에 따라 하중 증가 없이 콘크리트 형태에 변형이 증대되는 현상이다.

④ 블리딩 : 콘크리트가 골재와 시멘트풀이 갈라지는 재료분리현상으로 물이 위로 올라오는 현상이다.

⑤ 크랙 : 경화시 콘크리트의 팽창으로 구조물에서 발생되는 균열이다.

  6) 기타 콘크리트

① 프리팩트 콘크리트 : 거푸집에 골재를 먼저 넣고 이후 모르타르를 주입해 만드는 콘크리트이다.

② 오토클레이브 콘크리트 (ALC) : 패널과 블록으로 이루어진 경량콘크리트로 단열성, 내화성 우수이 우수하여 벽, 지붕, 바닥 등에 사용한다.

③ 프리스트레스트 콘크리트 : PS강재(피아노선)를 긴장시킨 후 콘크리트를 타설하는 방법이다.

장스팬을 구성할 수 있으며 변형이나 균열에 대한 저항이 크다.

④ 레디믹스트콘크리트(레미콘) : 공장에서 현장까지 차량으로 운반하면서 시멘트, 골재, 물을 혼합하는 것이다.

 

5. 유리, 점토

    (1) 유리

  1) 모래(천연규사)를 주원료로 해서 융해점을 낮추기 위해 유리조각도 사용한다.

  2) 일반적 보통유리의 연화점은 740℃이다.

  3) 창문 유리 강도측정은 휨강도를 기준으로 한다. (500~750kg/㎠)

  4) 투과율 : 보통유리 투과율은 90%, 서리유리는 80~85%이다.

  5) 열전도율 : 보통유리 전도율은 0.48kcal/mh℃이다.

  6) 박판유리 : 두께 6mm 이하의 유리이다. 종류는 2mm, 3mm, 5mm, 6mm가 있다.

  7) 후판유리 : 두께 6mm 이상의 유리이다. 칸막이벽, 유리문, 가구 등에 사용한다.

  8) 유리 제품의 종류

① 소다석회유리 : 가장 많이 사용되는 투명유리이다. 자외선 투과율이 적다.

② 열선흡수유리(단열유리) : 철, 니켈, 크롬 등의 재료를 사용해 만든 유리이다. 엷은 청색이다.

③ 복층유리(페어글라스) : 2장이나 3장의 유리를 간격을 두고 만든 유리로 공기층이 생겨 단열효과가 우수하다.

④ 망입유리 : 철망을 넣은 유리이다. 유리는 파손되어도 철망은 파손되지 않아서 도난방지용으로 사용한다.

⑤ 강화유리 : 판유리를 열처리한 것으로 강도는 일반유리의 3~5배, 충격강도는 7~8배이다. 파손되면 모래알처럼 부서지는 것이 특징이다.

⑥ 기포유리(폼글라스) : 미세 기포를 삽입한 유리로 단열, 방음성이 우수하다. 투과율은 좋지 않다.

⑦ 프리즘유리 : 눈부심을 줄이고 광원효과를 높인 유리이다. 채광용으로 사용한다.

⑧ 색유리(스테인트글라스) : 유리표면에 색을 입히거나 색판 조각을 붙여 만든 색깔 있는 유리이다.

⑨ 접합유리 : 2장의 유리를 접착제를 사용해 접합한 유리로 파손 시 유리가 비산하는 것을 막아준다.

⑩ 유리블록 : 유리로 속 빈 블록이나 벽돌모양으로 만든 제품이다. 보온, 장식, 방음용으로 사용한다.

    (2) 점토

  1) 점토일반

① 주성분은 규산이며 석영, 적철, 산화철을 포함한다. 산화철 성분은 점토 색상에 영향을 미친다. (철-적색, 석회-황색)

② 비중은 2.5~2.6이다.

③ 양질의 점토는 습윤상태에서 점성과 가소성을 나타내고 압축강도는 인장강도의 5배이다.

④ 제조과정 : 원료배합 – 반죽 – 성형 – 건조 – 소성

  2) 분류 및 흡수율

① 소성온도 : 토기 < 도기 < 석기 < 자기

② 흡수율 : 토기 > 도기 > 석기 > 자기

  3) 점토제품 : 타일, 위생도기, 장식용품

① 토기 : 기와, 벽돌 등

② 도기 : 세면기, 양변기 등 위생도기류

③ 석기 : 클링커 타일, 토관, 꽃병 등 장식용품

④ 자기 : 자기질 타일, 도자기 등

  4) 점토 타일의 종류

① 클링커 타일 : 요철 무늬를 넣은 저급품의 바닥 타일이다.

② 모자이크 타일 : 욕실 바닥에 많이 사용되는 모자이크 모양의 자기질 타일이다.

③ 보더 타일 : 정사각형 모양이 아닌 가로, 세로의 길이의 비율이 3배 넘는 긴 타일이다.

④ 테라코타 : 양질의 점토를 구워 만든 타일로 조각물이나 장식용으로 사용한다.

⑤ 기타 제품

- 샤모트 : 소성된 점토를 고운 가루로 분쇄한 재료로 점성 조절용으로 사용한다.

 

6. 금속 및 철물

    (1) 철강

  1) 주철 : 탄소 2.1~6.6 / 비중 7.1~7.5

강 : 탄소 0.025~2.11 / 비중 7.8

  2) 온도에 의한 강재의 강도

① 0~250℃ - 강도가 점점 증가한다.

② 250℃ - 최대 강도이다.

③ 500℃ - 0℃ 강도의 1/2이다.

④ 600℃ - 0℃ 강도의 1/3이다.

⑤ 900℃ - 0℃ 강도의 1/10이다.

  3) 열처리법

① 불림 : 가열한 후 공기 중에서 서서히 냉각시키는 것이다.

② 풀림 : 가열한 후 노 속에서 서서히 냉각시키는 것이다.

③ 담금질 : 가열한 후 물이나 기름에 급속 냉각시키는 것이다.

④ 뜨임 : 담금질 한 다음 200~600℃ 로 가열한 후 공기 중에서 서서히 냉각시키는 것이다.

  4) 가공법

① 인발 : 철선과 같이 5mm 이하로 형틀을 사용해 가늘게 뽑아내는 방법이다.

② 단조 : 철강을 가열하여 두드림, 압력 등으로 형체를 만드는 방법이다.

  5) 금속의 부식방지

① 표면의 습기를 제거하고 깨끗이 해야 한다. 

- 표면에 아스팔트 콜타르를 발라준다.

- 금속 종류가 다른 것은 접하지 않게 하며 4산화철과 같은 금속산화물 피막을 만든다.

- 시멘트액 피막을 만든다.

② 광명단 : 철강재의 부식(녹)을 방지하는 페인트이다.

 

    (2) 비철금속

  1) 구리

① 구리의 성질

 가. 전성과 연성이 커서 늘리거나 펴서 선재, 판재로 가공하기 쉽다.

 나. 열과 전기의 전도율이 높다.

 다. 공기 중 산화되지 않으나 습기가 많거나 이산화탄소의 영향을 받으면 청록색의 녹이 발생한다.

 라. 암모니아, 알칼리, 황산에 취약하다.

② 구리의 합금

 가. 황동 = 구리 + 아연. 외관이 좋아서 창호 철물 등에 많이 사용한다.

 나. 청동 = 구리 + 주석. 재식성 크고 주조가 용이해 건축 장식재나 미술 공예품으로 사용한다.

  2) 알루미늄

① 알루미늄의 성질

 가. 은백색을 띠는 금속이다. 열전도율 크고 전성과 연성도 커서 가공성이 좋다.

 나. 가벼운 무게에 비해 강도가 우수하며, 내식성이 크다.

 다. 산, 알칼리에 약해서 다른 금속과 같이 사용할 경우 방식 처리를 해야 한다.

 라. 실내장식재, 가구, 창호에 사용한다.

② 알루미늄의 합금

- 듀랄루민 : 알루미늄에 구리, 마그네슘, 망간을 혼합해 만든 합금이다. 내열성, 내식성이 우수한 고강도 합금이다.

  3) 기타

① 납 : X선을 차단하는 성능이 우수한 금속이다.

② 포금 : 아연에 납, 구리, 주석을 혼합한 합금으로 주조용으로 사용한다.

③ 양철판 : 철판에 주석을 도금한 제품으로 스틸캔 등으로 사용한다.

④ 함석판 : 철판에 아연을 도금한 제품으로 지붕의 환기통, 홈통 등으로 사용한다.

    (3) 창호철물

  1) 문 철물 : 문을 고정하거나 개폐하는 데 사용되는 철물이다.

① 경첩, 자유경첩 : 문과 문틀 사이에 설치되는 철물로 문을 안과 밖으로 개폐할 수 있게 한다.

② 실린더 : 잠금 장치가 있는 여닫이 문의 손잡이이다.

③ 플로어힌지 : 현관, 상가 등 출입이 잦은 곳의 자재문, 강화도어 바닥에 설치되는 힌지이다.

④ 도어체크(도어클로저) : 문 상부에 설치되어 문을 자동으로 닫히게 하는 철물이다.

⑤ 도어스톱 : 문이 열린 상태가 고정될 수 있도록 지지하는 것이다. 바닥 고정식과 문 고정식이 있다.

⑥ 도어캐치 : 여닫이 문을 열 때 문 손잡이가 벽을 때려 소음이 나고 파손되는 것을 방지하는 장치이다.

⑦ 도어행거 : 접이 문, 주름 문, 미닫이 문이 이동할 수 있도록 한 장치이다.

⑧ 레버토리 힌지 : 스프링 달린 경첩에 의해 자동으로 열린 상태를 유지해 주는 철물이다.

  2) 창문 및 기타 철물

① 크레센트 : 오르내리 창이나 미서기 창의 잠금 장치로 사용한다.

② 멀리언 : 커튼월 등 면적이 클 때 고정시키기 위한 프레임이다.

③ 코너비드 : 기둥이나 벽 모서리에 설치해 미장 공사를 쉽게 하고 보호하기 위한 목적으로 설치한다.

④ 펀칭메탈 : 박판(얇은 철판)에 원형이나 마름모 형태 등 다양한 모양으로 내어 뚫어 낸 것이다.

⑤ 메탈라스 : 강판을 잔금으로 갈라 그물모양으로 늘어뜨려 만든 것이다. 펜스, 간이계단, 미장바탕 등에 사용한다.

⑥ 인서트 : 콘크리트 슬래브에 행거 고정을 위해 삽입하는 철물이다.

 

7. 미장, 도장재료 (마감재료)

    (1) 미장재료

  1) 기경성재료 : 공기 중 이산화탄소와 반응해 굳는 재료이다. 종류는 석회, 진흙, 회반죽, 돌로마이트 플라스터이다.

회반죽이나 진흙은 경화 시 갈라지는 것을 방지하기 위해 풀, 여물을 넣어서 사용한다.

  2) 수경성재료 : 물과 화학 반응하여 굳는 재료이다. 시멘트, 석고가 해당한다.

    (2) 도장재료

  1) 도장 재료의 종류

① 수성페인트 : 수용성 교착제를 혼합한 도료이다. 수성이므로 희석하기 위해 물을 사용한다.

② 유성페인트 : 안료, 건성유 등을 혼합한 산화 건조형 도료로 오일페인트라고 한다.

광택이 나는 견고한 피막을 형성하며 유성이므로 희석하기 위해 시너를 사용한다.

③ 바니시 : 수지에 휘발성 용제를 혼합한 재료이다. 니스라고 하며 도막이 투명하고 건조가 느리다.

④ 에나멜페인트 : 니스에 안료를 혼합한 것이다. 건조가 빠르고 광택이 우수하다. 가구, 차량, 선박에 사용한다.

⑤ 래커페인트 : 섬유소에 수지, 가소제, 안료를 혼합한 것이다. 빨리 건조되며 단단한 도막을 형성한다.

클리어래커는 도막이 투명하고 건조가 빨라 목재 바탕에 사용한다.

⑥ 에멀전페인트 : 수성페인트에 합성수지를 혼합한 페인트이다. 실내외 도장에 사용한다.

⑦ 광명단 : 납을 주성분으로 하는 적색을 띠는 도료이다. 철재가 부식되는 것을 방지하기 위해 사용한다. 

⑧ 오일스테인 : 유성착색료이다. 안료를 혼합한 착색제로 목재 바탕에 사용한다.

⑨ 기타

 가. 퍼티 : 도장 면 흠, 구멍, 균열부분을 고르게 메우는 충전재료이다.

 나. 프라이머 : 도장면을 보호하고 도료의 부착력을 높이기 위해 도장 전에 바르는 초벌 재료이다.

  2) 도장방법

① 붓칠 : 다양한 크기의 붓으로 도장면이 좁은 부분에 사용한다.

② 롤러 : 벽면 등 도장면이 평활한 곳에 사용한다.

③ 뿜칠 : 분사도장으로 건조가 빠른 도료를 넓은 공간에 도포할 때 사용한다.

 

8. 아스팔트 (역청재료)

    (1) 역청재료와 아스팔트 방수

① 역청재료 : 원류의 건류나 증류에 의해 만들어지는 재료이다. 종류는 아스팔트, 콜타르, 피치 등이 있다.

도로의 포장, 방수, 방부, 방진 등에 사용한다.

② 아스팔트 방수

- 8층으로 구성된다.

- 시공 시 가장 먼저 모르타르 마감면에 아스팔트 프라이머를 도포한 후 아스팔트 펠트와 루핑을 3겹 바른다.

- 누수 방지를 위해 옥상 부분 난간벽 부분은 방수층을 수직으로 30~40cm 올려서 바른다.

 가. 아스팔트 프라이머 : 아스팔트를 휘발성 용제로 녹인 것이다. 작업면의 접착력을 높이기 위해 사용한다.

 나. 아스팔트 펠트 : 목면, 양목 등을 사용한 원지에 스트레이트 아스팔트를 침투시켜 만든 방수재이다.

 다. 아스팔트 루핑 : 펠트 양면에 블로운 아스팔트로 피복하고 표면에 방지제를 살포한 제품이다.

③ 아스팔트 8층 방수의 시공

 가. 유형 A : 아스팔트 프라이머 - 아스팔트 - 아스팔트 펠트 - 아스팔트 - 아스팔트 루핑 - 아스팔트 - 아스팔트 루핑 - 아스팔트

 나. 유형 B : 아스팔트 프라이머 - 아스팔트 - 아스팔트 루핑 - 아스팔트 - 아스팔트 루핑 - 아스팔트 - 아스팔트 루핑 - 아스팔트

 다. 아스팔트 품질 검사

- 신도 : 점성 있는 고체 재료가 장력에 의해 길게 늘어나서 끊어지는 척도이다.

- 침입도 : 규정된 온도, 하중, 시간에 침이 시험 재료 속으로 침투되는 길이를 측정하는 것이다.

- 감온비 : 온도에 따른 점도, 경도 등의 영향이다.

    (2) 아스팔트 종류와 제품

  1) 석유계 아스팔트

① 스트레이트 아스팔트 : 아스팔트 펠트, 루핑의 바탕 침투제 및 지하실 방수공사에 사용한다.

② 블로운 아스팔트 : 아스팔트 루핑의 표층, 지붕과 옥상 방수 및 아스콘의 재료로 사용한다.

  2) 천연 아스팔트

① 레이크 아스팔트 : 연화점과 감온성이 낮아 포장, 방수용으로 사용한다.

② 록 아스팔트 : 역청 함량이 일정하지 않아 품질이 고르지 못하다.

③ 아스팔타이트 : 페인트, 왁스, 타일 등의 바닥재료로 사용한다.

  3) 아스팔트 제품

① 아스팔트 펠트 : 목면, 양모, 폐지 등을 홉합해 만든 원지에 아스팔트를 침투시킨 펠트 제품이다.

② 아스팔트 루핑 : 펠트 양면을 블로운 아스팔트로 피복하고 표면에 방지제를 살포한 제품이다.

③ 아스팔트 싱글 : 목면, 양모, 폐지 등을 혼합해 만든 원지에 아스팔트를 도포하거나 착색시킨 지붕의 마감 재료이다.

 

9. 합성수지 및 기타 재료

    (1) 합성수지

  1) 열경화성수지 : 열을 받으면 굳어지는 합성수지로 열을 가해 성형하면 다시 변형이 불가능하다.

① 실리콘수지 : 내수성, 내열성이 높은 수지로 접착력이 우수하여 틈을 메우는 코킹, 실 재료로 사용한다.

② 에폭시수지 : 내산, 내식, 내알칼리성이 우수하여 콘크리트의 균열과 금속 이음, 항공기 조립 접착에 사용한다.

③ 페놀수지 : 60% 이상의 수지가 함유되어 전기, 통신 재료로 사용한다. 내수합판, 페인트, 접착재로 사용한다.

④ 폴리에스테르수지 : FRP의 재료이다. 물탱크, 소형선박, 건축 자재로 사용한다.

⑤ 멜라민수지 : 열과 산에 강하고 전기적 성질이 우수하다. 식기, 잡화, 전기 기기 등의 성형 재료로 사용한다.

  2) 열가소성수지 : 열을 가하면 녹는 수지이다. 열을 가해 성형해도 다시 열을 가해 변형이 가능하다.

① 염화비닐수지 : PVC. 가공이 용이하고 내수, 내화학성 크다.

② 아크릴수지 : 무색 투명한 수지이다. 접착제, 도료 등에 사용한다.

③ 폴리에틸렌수지 : 에틸렌에서 추출하는 수지이다. 용기, 식기 등 다양한 용도로 사용한다.

④ 폴리프로필렌수지 : 프로필렌에서 추출하는 수지이다. 섬유, 의류, 잡화 등에 사용한다.

    (2) 기타 재료

  1) 지붕재료 – 지붕 마감재는 기와, 슬레이트, 싱글 등 다양하며 지붕 형태와 지붕 재료에 따라 물매가 결정

된다.

- 물매 : 지붕의 경사도이다. 가로 10을 기준으로 세로값의 비로 표기한다.

① 슬레이트 : 골이 있는 판으로 지붕재료로 많이 사용한다. 소형의 적정 물매는 5/10, 대형의 적정 물매는 3/10이다.

- 천연슬레이트 주성분은 점판암, 석면슬레이트의 주재료는 시멘트와 석면이다.

② 기와 : 지붕을 잇는 마감재료이다. 종류는 흙 기와, 시멘트 기와, 금속 기와, 플라스틱 경량 기와가 있다.

시멘트 기와의 물매는 3.5/10~4/10, 금속판 기와는 2.5/10이다.

③ 루프드레인 : 지붕 위 홈통 입구에 설치되어 이물질을 걸러내 빗물이 잘 흘러가게 하는 철물이다.

④ 함석 : 아연 도금한 철판이다. 덕트, 차양, 홈통, 후드, 지붕 재료 등으로 사용한다.

  2) 지붕 형태 : 박공 지붕, 모임 지붕, 합각 지붕, 솟을 지붕, 꺾인 지붕 

  3) 보온단열재 : 일정 온도를 유지하기 위해 사용되는 재료이다.

- 외벽, 지붕 등에 시공하여 열 손실을 줄이는 용도로 사용한다.

- 암면, 코르크, 글래스 울, 발포 스티로폼 등 다양한 재료를 사용한다.

  4) 골재 : 모르타르나 콘크리트에 사용되는 모래나 자갈이다.

① 질석 : 단열용 충전재, 시멘트 모르타르의 골재로 사용한다.

② 펄라이트 : 흑요석, 진주암이 원료이다. 경량 골재, 콘크리트의 골재 및 단열, 흡음재로 사용한다.